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CA 02751676 2011-08-05
WO 2010/092240 PCT/FR2009/001417
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BOITE DE VITESSE POUR BATTEUR MELANGEUR
La présente invention est relative à une boîte de vitesse destinée à
équiper un batteur-mélangeur.
Les batteurs-mélangeurs sont utilisés dans l'industrie alimentaire,
notamment dans les domaines de la boulangerie et de la pâtisserie pour la
fabrication de pâtes et crèmes.
Les batteurs-mélangeurs comportent classiquement un support
présentant une colonne porteuse, une partie supérieure horizontale ainsi
qu'une partie inférieure, les parties supérieure et inférieure étant
adjacentes à
la colonne porteuse. Une cuve contenant la matière à mélanger est alors
disposée entre la partie inférieure et la partie supérieure horizontale du
support.
Les batteurs-mélangeurs comportent en outre une boîte de vitesse
motorisée destinée à entraîner au moins un outil de mélange dans la cuve. Une
boîte de vitesse pour batteur-mélangeur comprend typiquement une couronne,
un pignon planétaire et au moins un pignon satellite. La couronne est un
pignon à denture interne, monté fixe sur le support.
Le terme planétaire désigne un pignon dont l'axe de rotation est
immobile. Le terme satellite désigne, quant à lui, un pignon dont l'axe de
rotation propre est en révolution autour de l'axe de rotation du pignon
planétaire.
Dans l'état de la technique, le pignon planétaire est monté sur un arbre
moteur tandis que le pignon satellite est monté pivotant sur un corps dénommé
porte-satellite. Le pignon satellite s'engrène à la fois sur le pignon
planétaire et
sur la couronne. Enfin, l'outil de mélange est monté sur l'arbre du pignon
satellite.
L'entraînement de l'outil de mélange dans la cuve est effectué par l'arbre
moteur. En effet, l'arbre moteur du planétaire entraîne la rotation propre du
pignon satellite. L'engrenage du pignon satellite sur la couronne permet alors
la
révolution du pignon satellite autour du pignon planétaire. Il en résulte un
mouvement de rotation propre et de révolution autour du planétaire de l'outil
de
mélange dans la cuve.
A cet égard, le document FR2844442 décrit un système de boîte de
vitesse à train épicycloïdal impliquant plusieurs satellites afin d'entraîner
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plusieurs outils de mélange. Un tel système de boîte de vitesse présente
plusieurs inconvénients.
L'inconvénient majeur réside dans le volume important occupé par le
système de boîte de vitesse dans la partie supérieure horizontale du support.
Ce volume important est essentiellement dû à la présence de l'arbre moteur
entraînant le pignon planétaire. De surcroît, le moteur de la boîte de vitesse
est
intégré à la partie supérieure de la colonne porteuse du support. Il résulte
ainsi
de cet aménagement du moteur et du système de boîte de vitesse un fort
encombrement axial. On entendra dans le cadre de la présente description par
axial la direction de la colonne porteuse du support, c'est-à-dire la
direction
sensiblement verticale.
Cet encombrement axial conduit à un empiètement de la boîte de vitesse
sur le volume de la cuve, la boîte de vitesse créant par là-même un couloir
annulaire avec la cuve. Ce couloir annulaire ne permet donc pas d'introduire
la
matière à mélanger par le dessus de la boîte de vitesse. La zone
d'introduction
est par conséquent ménagée latéralement à la boîte de vitesse, pouvant
entraîner alors à un bourrage de la matière à mélanger dans la zone du couloir
annulaire.
Le pignon planétaire et les pignons satellites se trouvent ainsi disposés
dans la zone d'introduction de la matière à mélanger. Cette disposition des
pignons planétaire et satellite, conjuguée avec le fort encombrement axial,
rend
alors extrêmement difficile l'accès au nettoyage du système de boîte de
vitesse.
Enfin, l'encombrement axial est tel qu'il est difficile d'envisager
l'utilisation
d'un second moteur pour la boîte de vitesse sans exacerber les inconvénients
cités précédemment. Or, un second moteur actionnant les pignons satellites
soit directement, soit via le porte-satellites, permet d'accroître la gamme de
vitesses et la gamme de rapports de transmission de la boîte de vitesse.
Ainsi,
cette modularité de rapports de transmission est difficilement disponible pour
les systèmes de boîtes de vitesse de l'état de la technique.
La présente invention a pour objet de remédier en tout ou partie aux
inconvénients précités et consiste à cet effet en une boîte de vitesse pour
batteur-mélangeur comprenant un pignon planétaire, un porte-satellite
comportant un corps délimitant une enceinte, au moins un pignon satellite,
muni d'une denture externe, et monté pivotant sur le porte-satellite, ledit
pignon
satellite s'engrenant avec le pignon planétaire, et caractérisée en ce que le
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corps du porte-satellite est conformé pour coopérer avec un organe
d'entraînement de manière à ce que ledit organe d'entraînement entraîne en
rotation ledit porte-satellite.
Ainsi, la boîte de vitesse selon la présente invention est conçue pour que
le porte-satellite puisse être entraîné par un moteur : ceci permet de
s'affranchir de l'arbre moteur présent dans l'état de la technique. En effet,
selon
la présente invention, la rotation propre du pignon satellite est initiée
directement par la rotation du porte-satellite. Par conséquent, la suppression
de l'arbre moteur du pignon planétaire réduit fortement l'encombrement axial
dans la partie supérieure horizontale du support.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, le pignon
planétaire présente une couronne périphérique montée fixe, munie d'une
denture interne. La couronne périphérique fixe permet la révolution du porte-
satellite autour du centre de la cuve.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le pignon planétaire,
muni d'une denture externe, est monté sur un arbre moteur. Comme dans le
mode de réalisation précédent, le pignon planétaire permet la révolution du
porte-satellite autour du centre de la cuve. Dans cette configuration à deux
moteurs, l'ajout d'un pignon planétaire motorisé permet d'ajuster le rapport
de
transmission de la boîte de vitesse. L'encombrement axial dû à l'arbre moteur
du pignon planétaire est réduit par rapport à une boîte de vitesse de l'état
de la
technique qui comporterait deux moteurs.
Avantageusement, le pignon planétaire et le pignon satellite sont
ménagés à l'intérieur de l'enceinte du porte-satellite. Ainsi, le pignon
planétaire
et le pignon satellite se trouvent encapsulés dans le corps du porte-satellite
de
telle sorte qu'ils n'interfèrent plus dans la zone d'introduction de la
matière à
mélanger, libérant ainsi l'accès au nettoyage des pièces mécaniques.
Selon une caractéristique, le porte-satellite comporte un corps de poulie
comprenant une gorge de guidage et de logement d'une courroie
d'entraînement. Cet aménagement permet d'entraîner le porte-satellite en
rotation par la courroie d'entraînement.
La présente invention se rapporte également à un dispositif pour batteur-
mélangeur comportant une boîte de vitesse conforme à l'invention et un organe
d'entraînement conçu pour entraîner en rotation le porte-satellite de la boîte
de
vitesse conforme à l'invention.
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Selon une caractéristique, l'organe d'entraînement comporte une courroie
d'entraînement.
Enfin, la présente invention concerne également un batteur-mélangeur
comprenant au moins un outil de mélange et des premiers moyens de
motorisation, équipé d'un dispositif conforme à l'invention, ledit dispositif
assurant la liaison cinématique entre l'outil de mélange et les premiers
moyens
de motorisation de manière à ce que les premiers moyens de motorisation sont
reliés à l'organe d'entraînement du dispositif et l'outil de mélange est relié
au
pignon satellite.
Préférentiellement, ledit batteur mélangeur comprend en outre des
seconds moyens de motorisation reliés à l'arbre moteur du pignon planétaire
de telle sorte que les premiers et seconds moyens de motorisation actionnent
respectivement le porte-satellite par l'organe d'entraînement et le pignon
planétaire par son arbre moteur.
Selon une caractéristique, le batteur-mélangeur comprend en outre une
cuve au-dessus de laquelle sont ménagés des moyens d'introduction de la
matière à mélanger, de manière adjacente au corps du porte-satellite. Ainsi,
l'introduction de la matière à mélanger peut être réalisée de manière
optimale,
c'est-à-dire par gravité, puisque la boîte de vitesse n'obstrue pas le passage
de
la matière à mélanger.
D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture
de la description détaillée ci-après d'un exemple de mise en oeuvre non
limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 est une vue schématique de face en coupe d'un batteur-
mélangeur équipé d'une boîte de vitesse selon l'invention, suivant un mode de
réalisation ;
la figure 2 est une vue schématique en perspective du batteur-mélangeur
de la figure 1 ;
la figure 3 est un schéma symbolique de fonctionnement d'un batteur-
mélangeur équipé d'une boîte de vitesse selon l'invention, suivant une
variante
du mode de réalisation des figures 1 et 2 ;
la figure 4 est un schéma symbolique de fonctionnement d'un batteur-
mélangeur équipé d'une boîte de vitesse selon l'invention, suivant un autre
mode de réalisation.
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Le batteur mélangeur illustré à la figure 1 comprend un outil de mélange 1
à l'intérieur d'une cuve 2. L'outil de mélange est monté sur un arbre 3. La
cuve
est disposée sous la partie supérieure horizontale d'un support 4.
Le batteur-mélangeur est par ailleurs équipé d'une boîte de vitesse
5 comprenant un pignon planétaire 5 et un pignon satellite 6. Le pignon
planétaire 5 et le pignon satellite 6 forment un engrenage à denture externe.
Le
pignon planétaire 5 et le pignon satellite 6 sont ménagés à l'intérieur de
l'enceinte d'un porte-satellite 7, ledit porte-satellite 7 formant corps de
poulie.
Le porte-satellite 7 est monté pivotant sur le support 4.
Le pignon planétaire 5 est monté sur un arbre moteur 8 tandis que le
pignon satellite 6 est monté sur l'arbre 3, ledit arbre 3 étant monté pivotant
sur
le porte-satellite 7. L'arbre moteur 8 est ainsi relié cinématiquement à
l'arbre 3
sur lequel est monté l'outil de mélange par l'engrenage à denture externe
formé par le pignon planétaire 5 et le pignon satellite 6.
Le batteur-mélangeur dispose en outre de moyens de motorisation de la
boîte de vitesse. Une première poulie motrice 9 et une seconde poulie motrice
10 sont respectivement montées sur les arbres d'un premier moteur 11 et d'un
second moteur 12. Les premier et second moteurs ainsi que les première et
seconde poulies motrices ne sont pas représentés sur la figure 1 mais
demeurent visibles sur la figure 2.
Une poulie d'entraînement 13 est par ailleurs directement montée sur
l'arbre moteur 8. La poulie d'entraînement 13 et la seconde poulie motrice 10
sont reliées entre elles par une courroie de transmission 14. La courroie de
transmission 14 n'est pas visible sur la figure 1 mais apparaît sur la figure
2. La
première poulie motrice 9 et le porte-satellite 7 sont reliés entre eux par
une
courroie d'entraînement 15 se logeant dans une gorge 16 de guidage et de
logement du porte-satellite 7, ladite courroie d'entraînement 15 permettant
l'entraînement en rotation du corps du porte-satellite 7. La gorge 16 de
guidage
et de logement n'est pas visible sur la figure 1 mais est représentée
schématiquement sur les figures 3 et 4.
De plus, une zone d'introduction 17 de la matière à mélanger est
ménagée au-dessus de la cuve 2, de manière adjacente au corps du porte-
satellite 7.
Le fonctionnement de la boîte de vitesse suivant un mode de réalisation
est illustré par le schéma symbolique de la figure 3.
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La première poulie motrice 9 et la seconde poulie motrice 10 entraînent
respectivement le porte-satellite 7 et la poulie d'entraînement 13 -et donc
l'arbre moteur 8-. Il en résulte respectivement l'actionnement du pignon
satellite
6 et du pignon planétaire 5. Le pignon satellite 6 est donc à la fois actionné
directement par le porte-satellite 7 et par l'engrenage avec le pignon
planétaire
5. Par voie de conséquence, l'outil de mélange monté sur l'arbre 3 est
entraîné
à la fois autour de son axe propre et en révolution autour du pignon
planétaire
5. La motorisation du pignon planétaire 5 permet d'ajuster le rapport de
transmission de la boîte de vitesse.
La boîte de vitesse peut également fonctionner avec un pignon planétaire
5 monté fixe, ce qui est l'objet d'un autre mode de réalisation, illustré par
le
schéma symbolique de la figure 4.
Dans ce mode de réalisation, le pignon planétaire 5 présente une
couronne périphérique à denture interne, montée fixe sur le support 4. Sur la
figure 4, le pignon planétaire 5 est situé à l'extérieur de l'enceinte du
porte-
satellite 7. Toutefois, il est également possible de ménager le pignon
planétaire
à l'intérieur de l'enceinte du porte-satellite 7, ce pignon interne présentant
alors
une denture externe comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 3.
La première poulie motrice 9 entraîne en rotation le porte-satellite 7 au
moyen de la courroie d'entraînement 15. Ainsi, le pignon satellite 6 est
actionné
et vient s'engrener sur la couronne périphérique du pignon planétaire 5 si
bien
que l'outil de mélange, monté sur l'arbre 3, est entraîné à la fois autour de
son
axe propre et en révolution autour de la couronne périphérique du pignon
planétaire 5.
Bien entendu, l'exemple de réalisation évoqué ci-dessus ne présente
aucun caractère limitatif, et d'autres détails et améliorations peuvent être
apportés au dispositif selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de
l'invention où d'autres formes du dispositif peuvent être réalisées.
